Осложнения сахарного диабета I типа и антигены системы HLA

Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД) — генетически детерминированное заболевание, связанное с иммунопатологическими реакциями, находящимися под контролем главного комплекса гистосовместимости человека [15]. К настоящему времени Не установлено единого механизма развития ИЗСД, хотя существует ряд теорий, отражающих современный уровень знаний о болезни 19, 24, 311.

Имеются также немало публикаций о различных поздних осложнениях ИЗСД у взрослых и отдельные сообщения, касающиеся подростков и детей, однако и по этому вопросу нет единой точки зрения: что является самым главным в формировании этих осложнений? Почему примерно у 40% больных не развивается пролиферативной ретинопатии, а у 50-55% больных процесс не доходит до выраженной нефропатии? Непонятно также, почему у ряда больных ИЗСД даже через 35-40 лет болезни не выявляется поздних осложнений [13].

Факторы, оказывающие влияние на появление и прогрессирование осложнений у молодых больных ИЗСД: давность процесса [19, 21], качество длительного гликемического контроля 112, 20], гипертония |17], гипер- и дислипидемия [2], наследственность |28].

Поиск вероятного “заинтересованного” фактора наследственности, который определяет подверженность или протсктивность к формированию поздних осложнений, ведется многими научными коллективами. В последние годы появилось несколько зарубежных публикаций о возможной взаимосвязи маркеров системы HLA и диабетической ретинопатии (ДР) и нефропа-

Таблица 1

HLA-ассоциации в общей группе больных ИЗСД

Примечание. HLA-DR и DQ-антигены исследованы у 94 больных.

тии (ДН). Причем некоторые авторы обнаруживают корреляцию между антигенами DR3/DR4 [22], DR4/DR0, DR3/DR0 [5, 25] и ДР. В то же время другие научные группы не обнаружили взаимосвязи антигенов HLA и осложнений ИЗСД [16, 28].

Целью настоящего исследования явилось изучение взаимосвязи антигенов системы HLA и развития поздних осложнений в детском и подростковом возрасте.

Материалы и методы

Обследовано 95 бальных ИЗСД (56 мальчиков и 39 девочек) в возрасте от 8 до 20 лет (средний возраст 14,3 ± 0.5 года) с давностью заболевания не менее 5 лет (средняя длительность 8,74 ± 0,29 года).

У всех больных был проведен скрининг:

а) ДР методом прямой офтальмоскопии при расширенных зрачках; диагноз ДР ставился при наличии на глазном дне как минимум микроаневризм и/или геморрагий;

б) ДН путем выявления в моче микроальбуминурии методом “сухой химии” (использовали полоски “Micral-Test", Берингер-Маннхайм, Германия); тест считался положительным если как минимум в 2 из 3 проб мочи определялся альбумин в концентрации > 20 мг/л;

в) ограничения подвижности суставов кистей рук. так называемой диабетической хайропатии (ДХ); для установления данного осложнения использовали методику Розенблюма: всех обследуемых просили сложить ладонные поверхности кистей и пальцев, и в случае невозможности примкнуть друг к другу как минимум 2 пальцев тест считался положительным.

Все 95 больных были типированы по HLA-антигенам класса I (А-, В-, С-локусов), а также все, кроме одного, — по HLA-антигенам класса II (DR- и DQ-локусов). Всего выявляли 67 HLA-антигенов. Для HLA-типировапия использовали расширенную панель типирующих сывороток, включающих сыворотки из коллекции 11-й международной рабочей группы по гистосовместимости (11 International Histocompatibility Workshop), а также сывороток С.-Петербургского НИИ гематологии и переливания крови Минздравмсдпрома РФ, фирм “Behring” и “Pel-Freez”. Контрольную группу составили 150 здоровых доноров. Исследования проводились в русской популяции. HLA-фенотип устанавливали в стандартном микролимфоцитотоксическом тесте |30].

Степень выраженности ассоциации заболевания с HLA- антигенами определяли по величине относительного риска (RR — relative risk), который показывает, во сколько раз больше риск развития болезни при наличии конкретного HLA- антигена, чем при его отсутствии [3]. Достоверность ассоциации (р) определяли по точному двустороннему тесту Фишера для четырехпольных таблиц. Коррекцию величины р на общее число исследованных HLA-антигенов проводили по формуле: р_сог = р х 67.

Результаты и их обсуждение

Проведенный анализ распределения HLA-ан- тигенов в группе больных ИЗСД в сравнении со здоровым контролем выявил ряд HLA-антиге-

Таблица 2

Распределение частот (в %) некоторых HLA-антигснов и фенотипов у больных с осложнениями ИЗСД

* р < 0,05 в сравнении с частотой HLA-аитигена или фенотипа в группе без осложнения.

нов, достоверно связанных с заболеванием (табл. 1).

Среди них встречаются HLA-антигены, положительно ассоциированные с заболеванием (RR > 1) и отрицательно ассоциированные (RR < 1). Маркерами ИЗСД у детей, указывающими на повышенный риск развития заболевания, являются HLA-антигены В8, DR3, DR4. Наибольший риск возникновения ИЗСД имеют гетерозиготные носители HLA-антигенов DR3 и DR4. Риск развития заболевания у детей, в фенотипе которых присутствуют оба эти антигена, в 16 раз выше, чем при их отсутствии. Маркерами резистентности к ИЗСД являются отрицательно ассоциированные HLA-антигены: DR2, DR5, DQ1, DQ7.

Выявленные в обследованной популяции HLA-маркеры ИЗСД характерны и для других европеоидных популяций [1].

Проведено сравнение частот HLA-антигенов в группах больных ИЗСД, выявленных на основании факта наличия или отсутствия поздних осложнений заболевания: ДР, нефропатии (ДН), хайропатии (ДХ), а также в группе больных, имеющих одно или несколько осложнений (ДО), и в группе больных без осложнений ИЗСД (табл. 2).

У больных с ДР достоверно реже встречается HLA-антиген В8 в сравнении с больными без ДР (23% против 44%; р < 0,05). В то же время при наличии ДР имеется тенденция к более частой, чем в противоположной группе, встречаемости HLA-антигена В18 (28% против 15%; р > 0,05). В группе больных с ДР чаще встречается фенотип DR3 DR4⁺, чем DR3 DR4^- (36% против 13%, RR = 3,81; р < 0,05), т.е. риск развития ДР возрастает для больных с DR3DR4⁺ в сравнении с больными с фенотипом DR3 DR4'.

В группе больных ДН чаще, чем у больных ИЗСД без ДН, встречаются HLA-антигены DR8 (10% против 4%, RR = 6,38; р < 0,05) и DQ7 (20% против 4%, RR = 5,50; р < 0,05).

При ДХ не обнаружено достоверных отклонений в распределении HLA-антигенов.

В группе больных с ДО чаще, чем в группе больных без ДО, встречается HLA-фенотип DR3" DR4⁺ (34% против 10%, RR = 4,43; р < 0,05). В то же время в группе больных без ДО чаще, чем в группе больных с наличием ДО, отсутствуют HLA-антигены DR3 и DR4 (34% против 15%, RR = 2,89; р < 0,05). В группе больных с ДО чаще встречается фенотип DR3’DR4⁺, чем DR3 DR4 (34% против 15%, RR = 2,81; р < 0,05).

В целом обращают на себя внимание тенденция к снижению гетерозиготного носительства одновременно двух HLA-антигенов DR3 и DR4 при ДР, ДН и ДО и увеличение частот HLA-фенотипов DR3 не в парс с DR4 и особенно DR4 без сопутствующего DR3.

Учитывая тот факт, что в предрасположенности к диабету, как и к другим заболеваниям ауто- имунной природы, играют роль нс только отдельные HLA-антигены, но и расширенные гаплотипы или супратипы [1,4, 32[, мы сопоставили некоторые супратипы, характерные для европеоидов, содержащие HLA-антигсны, являющиеся маркерами ИЗСД или встречающиеся с повышенной частотой при осложнениях. Эти супратипы приводятся ниже:

В62 - С4АЗ - С4ВЗ - BfS - DR4 - DQ8 (4.1) В44 - С4АЗ - C4BQ0 - BfS - DR4 - DQ7 (4.2) В8 - C4AQ0 - С4В1 - BfS - DR3 - DQ2 (3.1) В18 - С4АЗ - C4BQ0 — BfFl — DR3 - DQ2 (3.2) В60 - С4АЗ - C4BQ0 - BfS - DR8 - DQ4 (8.1)

Из 5 супратипов 3 связаны с предрасположенностью к ИЗСД (4.1:3.1:3.2), 1 — с резистентностью (4.2) и 1 нейтральный (8.1). Обращает внимание следующее обстоятельство, которое наиболее наглядно демонстрируется на примере ИЗСД, осложненного ДН. С ДН, как указывалось выше, ассоциированы HLA-антигены DR8 и DQ7. Супратипы 8.1 и 4.2, к которым относятся эти HLA-антигены, имеют 0 аллель С4В-ком- понента комплемента — C4BQ0, т.е. дефицит структурного гена для С4В, выполняющего важную функцию, связанную с элиминацией иммунных комплексов. Можно предположить наличие гомозиготной или гетерозиготной комбинации дефектного аллеля, приводящей к иммунокомплексной патологии, в частности к нефропатии. Сходное предположение можно сделать и в отношении ДР, при которой имеется тенденция к повышению частоты HLA-антигена В18, относящегося к супратипу 3.2. Разрешить высказанные предположения поможет типирова-

Таблица 3

Взаимосвязь длительности заболевания ИЗСД и наличия осложнений

Длительность ИЗСД, годы

П р и м е ч а н и е. р — достоверность по /-критерию Стыо- дента.

ние полиморфизма генов С4, относящихся к классу III генов системы HLA [4].

Наряду с генетическими факторами исследовали связь между длительностью заболевания и наличием осложнений (табл. 3). Осложнения ИЗСД в виде ДР, ДН или ДО достоверно связаны с большей длительностью заболевания.

Гипотетическое предположение о том, что у больных ИЗСД должна иметься зависимость формирования поздних осложнений от наследственности, базируется на двух фактах:

а) немалое число больных ИЗСД, заболевая в детском или подростковом возрасте, даже через 40 лет болезни не имеют клинически выраженных признаков осложнений 113];

б) некоторые семьи имеют большую частоту осложнений, чем другие [27], а также небольные родственники первой степени родства больных ИЗСД имеют патоморфологические признаки, свойственные для больных 1261.

Анализ семейных случаев позволил установить, что у 83% сибсов-диабетиков больных ИЗСД, уже имеющих ДН, развивалась ДН (уровень экскреции альбумина более 45 мг/сут), что гораздо чаще, чем у сибсов-диабетиков больных ИЗСД без нефропатии — 17%. Некоторые гипотезы генетического контроля микрососудистых осложнений при ИЗСД [26] исходят из наблюдений, что небольные родственники больных ИЗСД могут иметь гистологически явные изменения базальной мембраны, а также что HLA- идентичные сибсы могут иметь повышенное отложение альбумина и иммуноглуболинов (в сравнении с контролем и не HLA-идентичными сиб- сами) и что родители больных ИЗСД (особенно те, которые имеют DR4-aHTHreH) имеют утолщение базальной мембраны без клиники диабета.

Метаболические факторы и генетически обусловленные иммунные реакции могут иметь синергический эффект для сосудистой болезни, и ОИЛ-обусловленный специфический иммунный ответ может вести к образованию антител к инсулину и ускоренному повреждению сосудистого эндотелия [26].

Если отталкиваться от хронологической последовательности, то необходимо отметить, что первыми антигенами, для которых были установлены корреляции с осложнениями, были В8 для ДН [6], а также В5 для ДР |7]. А в 1980 г. было высказано предположение [11], что больные ИЗСД с маркером В15 более склонны к развитию микроангиопатий, возникновение которых обусловлено массивным и длительным образованием иммунных комплексов.

Однако гораздо больше сообщений за последние К) лет имеется в зарубежной литературе о маркерах локуса DR. И если некоторые из этих сообщений отрицают наличие достоверной корреляции между HLA-DR и осложнениями ИЗСД [8, 16, 18, 28], то другие работы показали нали- чие определенной взаимосвязи HLA-DR и ДР [5, 10. 14, 22, 25, 29]. Так, была обнаружена ассоциация между DR3/DR4-reTepo3HroTHbiM фенотипом и ДР |23]. Также обнаружили [5, 25] ассоциацию между антигенами DR4/DR0, DR3/DR0 и DRX/DRX и пролиферативной ДР (где X = 3 или 4, а 0 указывает на гомозиготность или наличие пустой аллели). Кроме того, обнаружили взаимосвязь DR4 и ДР 114, 29]. Позднее было установлено, что риск пролиферативной ДР достоверно возрастает для больных с DR3’DR4⁺ в сравнении с больными, имеющими DR3DR4'. То, что в ряде работ установлена слабая ассоциация между антигенами HLA и ДР, может быть результатом эффекта генов, сцепленных с участком HLA-DR.

В целом можно отметить, что идентификация групп больных, имеющих генетическую подверженность развитию осложнений, позволит: а) ориентировать этих больных на чрезвычайную важность отличного метаболического контроля в целях задержки развития микрососудистых осложнений; б) создавать регистр таких больных для того периода, когда методы лечения/профи- лактики осложнений будут разрабатываться или уже будут разработаны.

Заключение

В результате проведенных исследований установлены HLA-маркеры предрасположенности (В8, DR3, DR4, DR3/DR4) и резистентности (DR2, DR5, DQ1 и DQ7) к ИЗСД у детей в русской популяции. Выявлены HLA-маркеры предрасположенности к развитию диабетических осложнений при ИЗСД. HLA-фенотип DR3 DR4⁺ является маркером ДР и ДО. HLA-антигены DR8 и DQ7 связаны с ДН. В целом ДО достоверно реже встречаются при отсутствии в HLA-фенотипе основных маркеров ИЗСД-антигенов DR3 и DR4 одновременно. Доказано влияние давности ИЗСД на возникновение ДР, ДН и ДО. В то же время ДХ не имеет связи ни с HLA-антигенами, ни с длительностью заболевания ИЗСД.